Автономный источник питания Советский патент 1977 года по МПК H02P9/30 H02K21/12 

Изобретение относится к области электротехники, а именно к автономным источникам питания, и может использоваться для поддержания заданного уровня напряжения на зажимах генератора переменного тока с возбуждением постоянными магнитами.

Известен автономный источник питания, у которого напряжение регулируется в результате изменения нагрузки тенератора. В этом источнике питания, содержащем генератор с возбуждением постоянными магнитами, применено последовательное соединение измерительного органа и входа усилителя мощности. В цепь выхода усилителя включен нагрузочный резистор. В такой схеме при больщих скоростях вращения напряжение на зажимах нагрузки приобретает трапецеидальную форму. В таком виде оно подводится к потребителям постоянного тока, напри.мер аккумуляторной батарее 1.

При этом можно отказаться от традиционных фильтров в цепи выпрямленного напряжения. Как регулятор ЭДС (Генератора переменного тока такое устройство расс.матриваться не может, так как воздействия на поле возбуждения и ЭДС генератора практически не оказывает.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является автономный источник питания, содержащий генератор переменного

тока с возоуждением постоянными магнитами, с рабочими обмотками, регулятор напряжения генератора, состоящий из измерительного органа, который через выпрямитель подключен к

выходу генератора, и усилителя мощности 2. Изменение поля возбуждения таких генераторов и их ЭДС осуществляется в результате изменения тока в заказанной специальной обмотке. Входящий в автономный источник

питания регулятор напряжения состоит из измерительного органа, генератора переменной скважности и усилителя. К выходу усилителя присоединена обмотка подмагничивания Спинки статора. С ее помощью производится изменение величины магнитного сопротивления спинки статора, входящее в общее сопротивление в цепи магнитного потока возбуждения. Недостатком такого регулирования является необходимость размещения в пазах статора дополнительной обмотки подмагничивания спинки статора. Это существенно увеличивает габариты генератора.

Для уменьшения габаритов источника питания и обеспечения согласования действующих напрял№ний с параметрами выходного триода и улучшения формы выходного напряжения в предлагаемом автономном источнике питания выходной триод усилителя мощности через дополнительно введенные двухполупериодные выпрямители подключен непосредсТ

венно к рабочей обмотке генератора, а вход усилителя соединен последовательно с опорным элементом измерительного органа. Двухполуиериодные выпрямители подключены к промежуточным зажимам рабочей обмотки генератора.

На чертеже представлена схема предложенного автономного источника питания.

Источник содержит рабочие обмотки 1 генератора, к выходу которого через выпрямитель на диодах 2 подключен измерительный орган, включающий регулирующий потенциометр 3, опорный элемент в виде стабилитронов 4, резистор 5. Параллельно резистору 5 и последовательно с опорным элементом на стабилитронах 4 включен вход усилителя 6 мощности. Его выходным каскадом является триод 7. Последний включен на клеммы дополнительно введенного двухполупериодного выпрямителя, собранного из диодов 8. Кроме того, источник содержит развязывающий диод 9, дроссель 10 и конденсаторы 11, представляющие собой фильтр в цени потребителей постоянного тока, например усилителя 6 мощности.

Автомоный источник питания работает еледующим образом.

Если мгновенные значения напряжения, снимаемые с потенциометра 3, не превышают уровня опорного элемента на Стабилитронах 4, входной сигнал на усилителе 6 равен нулю. Выходной триод 7 при этом заперт. При повышении мгновенных значений напряж:ения на потенциометре 3 сверх уровня опорного элемента на резисторе 5 появляется напряжение, которое, будучи приложено к входу усилителя 6, переводит выходной триод 7 в режим насыщения. Для рабочей обмотки 1 генератора такой режим триода эквивалентен или почти эквивалентен симметричному короткому замыканию. В это время результирующий поток возбуждения генератора уменьшается, вместе с ним уменьщается ЭДС генератора. В результате этого уменьщения или в результате уменьшения ниже уровня стабилизации опорным элементом мгновенных значений напряжения выходной триод 7 запирается и разрывает цепь короткого замыкания рабочей обмотки 1 генератора. Во время запертого состояния триода 7 результирующий поток возбуждения увеличивается, ЭДС генератора растет. Чередование импульсов короткого замыкания обмотки генератора с запертым состоянием триода 7 приводит к модуляции потока возбуждения около среднего уровня, который и можно выставить при помощи потенциометра 3.

Таким образом предлагаемый автономный источник питания с генератором переменного тока с возбуждением постоянными магнитами позволяет поддерживать стабильное напряжение на зажимах генератора, воздействуя на его рабочую обмотку. Включение выпрямителей на промежуточные выводы генератора позволяет согласовать параметры цепи короткого замыкания с параметрами выходного триода усилителя мощности. Исключение из конструкции генератора обмотки подмагничивания спинки статора позволяет у.меньшить габариты генератора переменного тока с возбуждением постоянными магнитами и источника питания.

Формула изобретения

1. Автономный источник питания, содержащий генератор переменного тока с возбуждением постоянными магнитами, с рабочими обмотками, регулятор напряжения генератора, состоящий из измерительного органа, который через выпрямитель подключен к выходу генератора, и усилителя мощности, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов источника питания путем исключения обмотки подмагничивания спинки статора генератора, выходной триод усилителя мощности через дополнительно введенные двухполупериодные выпрямители подключен непосредственно к рабочей обмотке генератора, а вход усилителя соединен последовательно с опорным элементом измерительного органа.

2. Источник питания по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения согласования действующих напряжений с параметрами выходного триода и улучшения формы выходного напряжения, двухполупериодные выпрямители подключены к промежуточным зажимам рабочей обмотки генератора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3530366, кл. 322-28, 1970.

2.Балагуров В. А. и др. Электрические машины с постоянными магнитами, «Энергия, 1964, с. 356, р. 7-49.

5 i у

1